Болезнь Помпе, тяжелая болезнь накопления гликогена, возникающая у Лаппхунда, вызвана генетическим дефектом в гене кислой α-глюкозидазы. Та же генетическая мутация также вызывает аналогичное заболевание у людей. На основании этого открытия болезнь Помпе у собак теперь может быть диагностирована с помощью генетического теста.
Это исследование было завершено Исследовательской группой по генетике собак под руководством профессора Ханнеса Лохи из Университета Хельсинки и Исследовательского центра Фолькхелсан в Финляндии и будет опубликовано в PLOS ONE 14 февраля 2013 г.
Болезнь Помпе у человека вызывается полным или частичным дефицитом кислого фермента α-глюкозидазы. У человека обнаружено более 300 мутаций в гене, кодирующем этот фермент. Болезнь Помпе передается по наследству рецессивно, поэтому требуется наследование дефектного гена как от отца, так и от матери. Обычно пациенты-люди имеют две разные мутации; один унаследован от отца, а другой от матери. Если обе мутации вызывают серьезный дефект фермента, ферментативная активность полностью теряется. Это приводит к младенческой болезни Помпе.
В среднем инфантильное заболевание начинается в возрасте до двух месяцев, и больные дети часто умирают в возрасте до одного года. Типичными симптомами являются вялый внешний вид, трудности при сосании и глотании, увеличенное сердце, которое может привести к сердечной недостаточности, затрудненное дыхание и респираторные инфекции. От болезни нет лекарства, но заместительная ферментная терапия облегчает симптомы и продлевает жизнь пациента.
Известно, что болезнь Помпе у собак встречается в шведских Лаппхундах, и в этом исследовании она была выявлена также в финских Лаппхундах. И у пораженных щенков, и у пациентов с младенческим началом отсутствует функциональный кислый фермент α-глюкозидаза. Обычно этот фермент расщепляет накопленный гликоген на глюкозу внутри лизосом. Когда фермент α-глюкозидаза не работает должным образом, гликоген накапливается внутри клеток всех тканей. При болезни Помпе гликоген не распадается естественным путем, и его накопление наиболее серьезно влияет на тканевую функцию мышц.
Быстрое обнаружение дефекта гена
"Из предыдущих исследований мы знали, какой фермент является дефектным у людей, поэтому у нас был четкий ген-кандидат для наших исследований на собаках" заявляет профессор Ханнес Лохи, лидер группы Canine Genetics Group.
Секвенирование гена из помета финского лаппхунда выявило рецессивно наследуемую мутацию. Эта мутация аналогична одной из известных 300 мутаций у людей. Больные собаки несли две копии мутации, родители были носителями, а здоровые братья и сестры были носителями или свободными от мутации.
"Влияние мутации на продукт гена настолько серьезное, что, хотя в нашем исследовании было только два затронутых случая, мы уверены, что идентифицировали причинную мутацию" уверяет первый автор статьи Dr. Эйя Сеппяля.
Исследование проводилось в сотрудничестве с доктором. Арнольд Рейзер, который работает в Erasmus MC, Нидерланды. С доктором. С помощью повторных пользователей также был протестирован сохраненный образец клеток из больного шведского лаппхунда, родившегося еще в 1970-х годах. Эта собака пострадала от той же мутации, что и финские лаппхунды.
Финский лаппхунд, шведский лаппхунд и лапонский пастух имеют общих предков от первоначальной оленеводческой популяции собак. Поэтому одной из целей было выявить частоту мутаций среди нынешних лапхундских и лаппонских пастушьих популяций. Частота носительства 5% среди финских лаппхундов и 2% среди лапонских пастухов была выявлена путем тестирования примерно 100 собак обеих пород. Кроме того, было протестировано 34 шведских лапхунда из Финляндии, Швеции и Норвегии. Все эти собаки были здоровы и не несли мутации. Возможно, размер выборки был слишком мал для шведской породы лаппхунд, и поэтому носители не были обнаружены, или возможно, что строгая программа разведения в 1980-х и 1990-х годах устранила всех носителей из нынешней породы.